积雪深度检测装置的制作方法

本发明涉及气象设备领域，具体而言，涉及一种积雪深度检测装置。

背景技术：

降雪量是天气气象中较难广泛测量的要素之一，全国各地每年受到的降雪灾害都给社会带来不可估量的损失，因此对积雪深度的测量显得尤为重要。当前，最为传统的雪深检测方法是采用量雪尺测量或者是直接测量，来读取雪深数据，这种方法需要对多点进行测量，在雪天操作时费时费力，测量精度也很低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种积雪深度检测装置，改善上述问题。

本发明实施例提供的一种积雪深度检测装置，包括控制器、至少两个光信号发射单元以及与所述光信号发射单元数量相等的光信号接收单元，每两个所述光信号发射单元之间均具有高度差，且每个所述光信号发射单元与一个所述光信号接收单元相对设置，每个所述光信号发射单元、每个所述光信号接收单元均与所述控制器电连接，所述控制器用于在获得检测指令后控制所述光信号发射单元发送光信号至所述光信号接收单元，若相邻高度的两个所述光信号接收单元仅有一个所述光信号接收单元接收到光信号，则分别依据所述相邻高度的两个光信号接收单元的高度计算出积雪深度。

进一步地，所述积雪深度检测装置包括至少四个光信号发射单元，所述至少四个光信号发射单元排列为至少两列两行。

进一步地，所述积雪深度检测装置包括二十个所述光信号发射单元，二十个所述光信号发射单元排列成四列五行。

进一步地，每个所述光信号发射单元均为红外线发射单元，每个所述光信号接收单元均为红外线接收单元。

进一步地，每个所述光信号发射单元均为激光发射器，每个所述光信号接收单元均为激光接收器。

进一步地，所述积雪深度检测装置还包括位置信息采集模块与通信接口，所述位置信息采集模块、所述通信接口均与所述控制器电连接，所述位置信息采集模块用于采集所述积雪深度检测装置的当前的位置信息；所述控制器还用于将采集到位置信息和计算得出的积雪深度通过所述通信接口发送至一智能终端。

进一步地，所述积雪深度检测装置还包括内筒与外筒，所述外筒套设于所述内筒外，且所述外筒与所述内筒之间形成有间隙，每个所述光信号发射单元与所述光信号接收单元均设置于所述内筒的内侧，所述内筒或外筒设置有控制电路板，所述控制电路板位于所述间隙内，所述控制器布置于所述控制电路板。

进一步地，所述积雪深度检测装置还包括太阳能电池板、充电电路以及蓄电池，所述充电电路、所述蓄电池均布置于所述控制电路板，所述太阳能电池板、所述充电电路、所述蓄电池以及所述控制器依次电连接。

进一步地，所述内筒的底部嵌设有加热装置，且所述内筒的底部设置有多个排水孔，所述加热装置与所述控制器电连接，所述控制器用于在接收到加热指令后控制所述加热装置执行加热的操作。

进一步地，所述积雪深度检测装置还包括有与所述光信号接收单元数量相等的滤光片，每个所述光信号发射单元均为红外线发射单元，每个所述光信号接收单元均为红外线接收单元，每个所述滤光片盖设于一个所述红外线接收单元外。

与现有技术相比，本发明的提供的一种积雪深度检测装置，通过控制器在获得检测指令后，控制光信号发射单元发送光信号至光信号接收单元，在相邻高度的两个光信号接收单元仅有一个所述光信号接收单元接收到光信号时，分别依据所述相邻高度的两个光信号接收单元的高度计算出积雪深度，无需人工拿着量雪尺测量在雪地里测量，用户体验感高，并且造价成本低，测量精度高，易于推广。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明较佳实施例提供的积雪深度检测装置的电路连接示意图；

图2为本发明较佳实施例提供的积雪深度检测装置的结构示意图；

图3为本发明较佳实施例提供的沿图2中的a-a剖面线剖开后内筒左侧的展开示意图。

图4为本发明较佳实施例提供的积雪深度检测装置的俯视图。

其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：控制器101，光信号发射单元102，光信号接收单元103，位置信息采集模块104，通信接口105，内筒106，外筒107，间隙108，太阳能电池板109，充电电路110，蓄电池111，加热装置112，排水孔113。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

降雪量是天气气象中较难广泛测量的要素之一，全国各地每年受到的降雪灾害都给社会带来不可估量的损失，因此对积雪深度的测量显得尤为重要。当前，最为传统的雪深检测方法是采用量雪尺测量或者是直接测量，来读取雪深数据，这种方法需要对多点进行测量，在雪天操作时费时费力，测量精度也很低。

有鉴于此，发明人经过长期观察和研究发现，提供了一种积雪深度检测装置，包括控制器、至少两个光信号发射单元以及与光信号发射单元数量相等的光信号接收单元，每两个光信号发射单元之间均具有高度差，且每个光信号发射单元与一个光信号接收单元相对设置，每个光信号发射单元、每个光信号接收单元均与控制器电连接。该积雪深度检测装置造价成本低，测量精度高，易于推广，用户体验感高。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参阅图1、图2，本发明提供的一种积雪深度检测装置，包括控制器101、内筒106、外筒107、至少两个光信号发射单元102以及与光信号发射单元102数量相等的光信号接收单元103。如图2所示，外筒107套设于内筒106外，且外筒107与内筒106之间形成有间隙108，本实施例中，内筒106与外筒107的几何形状均为圆筒，当然地，内筒106与外筒107的几何形状也可以为空心的正四棱柱、正六棱柱等，在此仅仅是举例说明。每个光信号发射单元102与光信号接收单元103均设置于内筒106的内侧，具体地，内筒106的内侧设置有与光信号发射单元102数量相等的置放孔，每个光信号发射单元102嵌设于一个置放孔内，置放孔可对光信号发射单元102发出的光线进行约束，可增强光信号接收单元103接收到的光信号的强度，从而避免出现误测量。

本实施例中，每个光信号发射单元102为但不限于红外线发射单元，每个光信号接收单元103为但不限于红外线接收单元，例如，每个光信号发射单元102还可以为激光发射器、聚光发射器、紫外线发射单元、可见光发射单元，每个光信号接收单元103还可以为激光接收器、聚光接收器、紫外线接收单元、可见光接收单元，需要说明的是，光信号发射单元102发出的光线波段应与光信号接收单元103的接收到的光线波段对应。进一步地，积雪深度检测装置还包括有与红外线接收单元数量相等的滤光片，每个滤光片盖设于一个红外线接收单元外，滤光片可滤去日光中的红外线，从而避免造成测量误差。

每两个光信号发射单元102之间均具有高度差，且每个光信号发射单元102与一个光信号接收单元103相对设置。具体地，如图3所示，本实施例中，所述积雪深度检测装置包括二十个光信号发射单元102与二十个光信号接收单元103，二十个光信号发射单元102排列成四列五行环绕布置于内筒106，位于每行的光信号发射单元102的高度按照逆时针方向逐次增高，且每相邻的两个光信号发射单元102之间的高度差相等。另外，每个光信号接收单元103与一个光信号发射单元102相对设置(即以与光信号发射单元102位于同一平面的圆筒的横截面的圆心为对称点呈中心对称)，从而光信号接收单元103的排布方式与光信号发射单元102之间的排布方式相同，在此就不再多做赘述。

本实施例中，光信号发射单元102与光信号接收单元103的数量不仅仅可以为二十个，也可以为两个、十个、三十个等等，在此仅仅是是举例说明，当然地，光信号发射单元102与光信号接收单元103的数量越多，测量出的积雪深度的精确度越高，范围越大。本实施例中，相邻两个光信号发射单元102之间的高度差越小，测量出的积雪深度越精确，考虑到内筒106内的布局，本实施例中，相邻两个光信号发射单元102之间的高度差优选为3mm～5mm。

内筒106或外筒107设置有控制电路板，控制电路板位于间隙108内，控制器101布置于控制电路板。每个光信号发射单元102、每个光信号接收单元103均与控制器101电连接，控制器101用于在获得检测指令后控制光信号发射单元102发送光信号至光信号接收单元103，若相邻高度的两个光信号接收单元103仅有一个光信号接收单元103接收到光信号，则分别依据相邻高度的两个光信号接收单元103的高度计算出积雪深度。

本实施例中，每个红外线接收单元均有标记信息，并且控制器101预存储的有与每个标记信息关联的高度。具体地，积雪深度的测量方式可以为：设位于第一行(即位于最底部的一行)的红外线接收单元的标记信息分别为Ta1、Tb1、Tc1以及Td1。控制器101控制位于第一行的所有红外线发射单元依次发出红外线信号；并判断位于第一行的每个红外线接收单元是否均接收到红外线，并对于第一行的每个红外线接收单元是否接收到红外线均生成一个扫描结果。例如，若其中一个红外线接收单元接收到红外线则生成扫描结果1，未接收到红外线则生成扫描结果0。

此时控制器101检测扫描结果，若扫描结果不全为0，则说明雪深超过了第一行的位置最低的一个红外线接收单元Ta1，但没有超过第一行位置最高的一个红外线接收单元Td1。此时，控制器101根据红外线接收单元Ta1、红外线接收单元Tb1、红外线接收单元Tc1以及红外线接收单元Td1分别对应的标记信息关联的扫描结果以及高度计算出积雪深度。具体积雪深度计算方式可以为若红外线接收单元Ta1、红外线接收单元Tb1、红外线接收单元Tc1以及红外线接收单元Td1分别对应的标记信息关联的扫描结果为“0，0，0，1”，则说明积雪深度在红外线接收单元Tc1与Td1之间，此时可将红外线接收单元Tc1与红外线接收单元Td1的高度的和除以2，从而获得积雪深度。

另外，若检测到的扫描结果全为0，说明雪深超过第一行的所有红外线接收单元的高度，则继续控制第二行的红外线发射单元发送红外线至第二行的红外线接收单元，直到检测到的结果不全为0为止，并依照上述的方式计算积雪深度。

另外，如图1所示，本实施例中，积雪深度检测装置还包括位置信息采集模块104与通信接口105，位置信息采集模块104、通信接口105均与控制器101电连接，位置信息采集模块104用于采集积雪深度检测装置的当前的位置信息；控制器101还用于将采集到位置信息和计算得出的积雪深度通过通信接口105发送至一智能终端。工作人员即可在智能终端查看到当前的位置信息及与该位置信息关联的积雪深度。本实施例中，位置信息采集模块可以采用但不限于GPS定位模块、网络地址定位模块以及桩号定位模块。

本实施例中，所述积雪深度检测装置还包括太阳能电池板、充电电路110以及蓄电池111，充电电路110、蓄电池111均布置于控制电路板，太阳能电池板、充电电路110、蓄电池111以及控制器101依次电连接。蓄电池111用于为整个积雪深度检测装置供电，太阳能电池板用于将太阳能转化为电能通过充电电路110为蓄电池111充电，节能环保。当然地，该积雪深度检测装置也可以利用市电供电，在此仅仅是举例说明。

另外，内筒106的底部嵌设有加热装置112，且内筒106的侧壁靠近底部的位置设置有多个排水孔113，加热装置112与控制器101电连接，控制器101用于在接收到加热指令后控制加热装置112执行加热的操作。在需要对内筒106内的积雪进行融化时，控制器101在接收到加热指令后控制加热装置112执行加热的操作，排水孔113可将融化后的雪水排出内筒106。

本实施例中，该积雪深度检测装置具有结构简单、携带轻便的特点，可以安装在城市道路中的电线杆，还可以安装于高速公路的沿线路侧标志牌立柱。

综上所述，本发明的提供的一种积雪深度检测装置，通过控制器101在获得检测指令后，控制光信号发射单元102发送光信号至光信号接收单元103，在相邻高度的两个光信号接收单元103仅有一个所述光信号接收单元103接收到光信号时，分别依据所述相邻高度的两个光信号接收单元103的高度计算出积雪深度，无需人工拿着量雪尺测量在雪地里测量，用户体验感高，并且造价成本低，测量精度高，易于推广。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。